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秦始皇墓青铜剑为何千年不锈?
谢谢悟空小秘书邀请。
秦始皇墓青铜剑为何千年不锈?
浏览了大家的回答,很专业很厉害。
芒果也没有什么其他的见解,不过芒果有一些思路还是想分享一下的,古人的智慧并不一定比我们落后,在轴心时代诞生的老子、释迦摩尼、孔子、苏格拉底等人,他们的智慧一直引领着今天的人类,由于一些不可抗拒的原因,比如战争、自然灾害等等,使得很多资料消失不见,形成了一些空白断层。
大家可以参考世界之谜,不仅中国其实国外也有很多考古发现,一些很奇怪的东西,现在的科技也不能够解释,研究也没有任何结果,科技一方面带领着人类继续发展,探索太空宇宙,另外一方面就是继续研究上古智慧,寻找人类的根源,人类文明的诞生之谜,历史中有着太多的不可思议,很难说我们就比秦始皇的时代先进多少,很有可能现在的人类还没有古代的先进呢。
回答的不好请见谅,感谢大家浏览。
谢谢头条邀请。
答:青铜剑千年不朽原因有三:
一是剑的表面有一层10至15微米的含铬氧化物保护层,表明曾采用铬盐氧化处理技术。
二是这些兵器的表面有一层含铬化合物的氧化层,其含铬量达到0.78%至2.32%,厚度为10至15微米。
三是用氧化铬防锈是一种先进的工艺方法,经过了铬盐氧化处理的青铜兵器具有防腐抗锈的良好性能,所以这些兵器虽藏在地下2000余年仍然无锈,光亮如新。
战国时期的冶炼技术已经达到一种很高的水平,青铜等金属相对于铁比较稳定。但不是不会生锈,目前发掘的青铜剑,包括秦始皇墓中所发现的古代青铜剑、越王勾践剑等其实都有生锈现象。
至于为什么不易生锈,甚至几千年还锋利无比,一方面是由于铸剑工艺,加入了很多“矿物质”煅烧萃取,形成一种特殊的合金,比如铬,至于古人如何做到这点,还没有很科学的解释。其次是因为剑身在入葬之前浸泡过一层防腐蚀液,这在当时也是很了不起的技术
另外就是因为墓穴本身的隔离效果较好,空气和湿气的防范的较好,剑身得到保护没有发生化学反应,其实也有很多古剑因为保护不力腐蚀了。
1976年4月23日,在秦始皇兵马俑一号坑东北端发现了一个新的兵马俑坑,命名为秦兵马俑二号坑,在这里发现了大量的武器、铜马车等。编组成复杂的军阵,其中有一部分的青铜宝剑被兵马俑压了近2000年,考古专家们认为已经损毁了,但是放在一边没多久,这些青铜剑居然自己恢复了原来的状态,有些青铜宝剑在出土时居然就像崭新的,还没有生锈,这让专家们大为震惊。(秦兵马俑1-4号坑布局图,4号坑未开掘)
为什么青铜剑千年不锈?
既然2000年仍然保持崭新状态,科学家就用现代技术检测这些宝剑到底为何不生锈。通过仪器检测,在宝剑剑体表面发现了10微米(1毫米相当于1000微米)氧化膜,而这层氧化膜含有2%的金属铬,形成的铬化物保护膜防止了锈迹的产生。(二号坑照,未清理前)
根据现在资料显示,西方在1798年才发现金属铬并命名,到上个世纪的三四十年代才发明了镀铬技术,我们中国早在秦朝就已经有了类似的技术。
铬金属具有很强的耐腐蚀性,即便在酷热的状态下氧化也非常慢,镀在其他金属上铬可以保护主体金属不受腐蚀。这些刀剑处于相对干燥和氧气稀薄的地下,这层保护膜更能保护这些刀剑不受腐蚀了。(崭新的青铜剑)
为何青铜剑能恢复原状?
上个世纪70年代,出现了一种记忆金属,又称形状记忆合金,在物理材料科学中有一种能够记忆形状的合金,它们能够在变性的情况下恢复最初状态。现在广泛应用于航天、精密模具中。
1951年,美国科学家合成金-镉合金、1953年合成铟-铊合金、1963年合成镍-钛合金,这些合金都有记忆功能,将这些合金弯曲后,它们会自行恢复到最初的状态。尤其是镍钛合金合成后,记忆合金进入研发的热潮。(记忆合金其中一种的记忆恢复图)
1976年秦兵马俑二号坑就出土了具有记忆功能的合金青铜剑,才使得这些弯曲的青铜剑恢复了原状。那时世界最先进的国家才研究这类记忆合金没多久,还没有广泛应用,而2000多年前的中国秦朝已经将这种合金应用到刀剑上了,不得不让人叹为观止。
不管是秦兵马俑中的镀铬技术,还是刀剑中有记忆合金的技术,现在还搞不清楚当时秦人是怎么完成这些高端技术的神操作,有待进一步研究证明!
第一,秦始皇的青铜剑做了防锈处理。剑表面有一层密密的铬盐氧化屏,厚约十微米,相当于一张报纸厚度的十分之一。正是有了这层灰色的含铬保护层,起到了强有力的抗锈耐蚀的作用。而这种技术直到1950年,美国人才申请专利,可见我们的古人有多么厉害。
第二,就是墓坑内封闭的环境也有利于防止铜剑生锈。
第三,不是完全不生锈,只是没有严重腐蚀,浮锈还是有的。
秦始皇陵开挖的时候,一尊将军像压着一把剑,搬开雕像,剑瞬间弹直,这把剑现在在哪?
我们有很多人,非常痴迷于“祖上阔多了”的意淫式的自我满足。兵马俑一号坑的那把被埋藏了两千多年的可以“瞬间弹直”的青铜剑,就让多少人着实的自我满足和自我安慰了几十年——别看我们现在是落后的,两千多年前我们的“先进”,现代人都看不明白!这种满足感和自豪感实在是十分受用。
那么这件事,这把剑真的存在吗?这个问题其实是不能或者是禁不住认真的分析和考量的。但是,很多人宁可相信“这是真的”。
秦代的宝剑“剑”,是青铜剑,青铜其实就是铜基合金,合金当中含量最高的应该是“铅”。当然还有铁,镍等金属成分。秦代时期,青铜剑的制造是以铸造为主,还有就是后期的“磨”,所谓“宝剑锋从磨砺出”。
制造的青铜剑其实是有“有限的韧性”,也就是说有一定的弹性,但这个弹性非常有限,尤其是使用铸造工艺。铜的可塑性倒是不错(紫铜)。
至于“记忆合金”,我想和青铜剑之间根本不沾边,这种合金的产生是有极其严格的“条件”。我们真的不要指望古人“瞎猫碰了死耗子”。中国有句古话“百炼钢成绕指柔”,说的是应该是“类似于合金钢”的东西,以及真正的“锻造”工艺。
在中国的整个青铜器时代,最让后人敬仰的和有神秘感的应该是青铜器的极其复杂的铸造工艺,特别是“制模制范”的工艺技术水平。因为的确是有出土的复杂的精美的青铜器,当时的铸造工艺至今没有得到完美的“复原”。
概括的讲,中国历史上一直是注重技术和技巧的社会环境,对原理的研究上还是要差很多。
所以,即使是真的“瞎猫碰上了死耗子”,也不必太过于激动。个例的存在本身的可复制性(原理可复制性)就不是太有价值。
仅仅是个人观点,就事论事。
这纯属虚构。
1、物理学上,在一个【应力】的概念,物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,单位面积上的内力称为应力。应力是矢量,沿截面法向的分量称为正应力,沿切向的分量称为切应力。
内应力,是指当外部荷载去掉以后,仍残存在物体内部的应力。它是由于材料内部宏观或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。
2、应力多见于金属,如金属板材,很多时候,你在某些地方看到很多钢板露天存放很长时间不动,其目的就是消除金属板块的应力,防止在加工后再形变。
这现象如果真的存在,有点类似应力的消除。
3、如果真的存在有那剑,那剑应该是铜质合金,而非玉石或钢铁。因为玉石一压就碎了,谈不上可恢复;而钢铁也早就生锈烂掉。
4、铜基合金,确实是有一定弹力,但铜是软金属,要消除2000多年的压抑产生的应力,即使能消除吧,也非一年半载可以完成。瞬间弹直?金属原子【组织发生了不均匀的体积变化】,都发生质变了,要复原,难哦。
5、此剑在哪?在梦中。
秦始皇陵还有被压弯还能瞬间弹直的剑?秦始皇的棺材板都要压不住了!真的是造谣一张嘴,辟谣跑断腿。
关于秦始皇陵出土的这把被陶俑压弯,移开后瞬间弹直的青铜剑目前流传最广的说法是:
1974年,秦始皇陵兵马俑坑被发现并且发掘,而在清理第一号坑的第一个过洞时,考古人员在一个150千克的陶俑下面发现了一把被压弯了的青铜剑,其弯曲角度已经超过了45度,可到工作人员搬开陶俑时,这把被压弯了的青铜剑居然瞬间弹直。
流言听上去是有鼻子有眼,但是这是假的!假的!!假的!!!
一开始是说青铜剑被150斤的陶俑压弯超过45度,又说被压弯的青铜剑慢慢反弹,自然还原,后来经过广大人民群众的添油加醋,以讹传讹,这个青铜剑的流言就被夸大成了上面这个最为流传的说法了。而关于青铜剑被压弯又复原的说法大概是从1994年,王学理出版的学术专著《秦俑专题研究》中所说青铜剑“不但坚硬,而且颇具韧性。”开始被热传的。
为什么秦始皇陵兵马俑坑出土的青铜剑会引起如此大的热议和传说呢?主要还是因为秦始皇陵出土的高超工艺的青铜剑突破了当时人们对于青铜剑的认识。
秦始皇陵兵马俑坑一号坑出土了完整的青铜剑17件,残段8件,剑茎12件。所有的铜剑都是窄薄细长的形状,它们长度都在81厘米到95厘米之间。而青铜的特性决定了青铜剑这种实战类的兵器都是短粗胖,这样才能防止断裂变形,就像湖北省博物馆藏的那把锋利无比的越王勾践剑其实加上剑柄也才60公分左右,而秦始皇陵兵马俑坑出土的青铜剑称得上是青铜剑长度的极限了。
青铜器属于锡铜合金,其中含锡量的多少主要影响其硬度的性能。含锡量太低,使得青铜硬度太低,变得很软,但是韧性不错,而高含锡量在增加青铜硬度的同时,也使得青铜的强度和韧性变低。
据秦始皇陵兵马俑坑的发掘报告来看,青铜剑表面含锡量约为31%,内部含锡量约为21%,也就是说铜锡的比例大概在3:1的样子,这就表示秦始皇陵兵马俑坑中出土的青铜剑是很脆容易折断的,而与青铜剑一同出土的剑身残段也能看出秦青铜剑脆性太大,容易折断的特点。
所以说秦始皇陵兵马俑坑中被压角度至45度还能弹直的青铜剑是不存在的,秦剑的特性决定了它不可能压弯弧度这么大还不被折断。而且在生活我们会发现,物体被压的时间越长,其恢复的速度越慢,一把被压两千多年的青铜剑有可能一瞬间弹直吗?
这种20世纪50年代才发明“形态记忆合金”被以讹传讹发生在两千多年前的秦朝,而且被绝大部分人相信并广泛流传,实在是可笑至极。
你说的这把剑在发掘时被一尊重达100多公斤的陶俑压在身下,剑身已严重扭曲,弯度几乎呈对折状。
由于当时深嵌于地下,工作人员也仅能看到其大概,因此一度认为这是一把已经折断了的“残剑”。
可令在场所有人震惊的是,当发掘人员移开陶俑后,这把剑竟能弹开泥土,自动慢慢复原,最后居然恢复到了笔直原貌。
金属检测的结果更让人难以理解,这把秦剑的表面有一层“铬盐化合物”。
但是,以现有的历史来看,“金属镀铬”是在1937年才被发现和应用的,又被称作记忆合金,而这种工艺却在2000多年前的“普通”秦剑身上出现。
其实,这种“金属镀铬”工艺更早出现在春秋战国时期的“越王剑”身上。及至秦朝,已经广泛应用。
最后,说一下这把剑在哪,它的真品就珍藏于秦始皇陵博物馆之中,来西安吧!
到此,以上就是小编对于精密五金镍钛合金规格表的问题就介绍到这了,希望介绍关于精密五金镍钛合金规格表的2点解答对大家有用。